Procedimiento y aparato para modificar betún.

Un procedimiento para modificar betún, incluyendo el procedimiento hacer pasar el betún a lo largo de una trayectoria tubular continua proporcionada por un reactor de bucle y usar una bomba de circulación

(11) para hacer que el betún circule en la trayectoria tubular, e inyectar aire en el betún en un punto (13) a lo largo de la trayectoria tubular, estando el procedimiento caracterizado por las etapas de:

introducir betún en la trayectoria tubular continua;

inyectar aire en el betún en un punto (13) a lo largo de la trayectoria tubular antes de una pluralidad de mezcladores estáticos (15) espaciados a lo largo de una sección de la trayectoria tubular;

hacer que el betún y el aire pasen a través de la pluralidad de mezcladores estáticos (15);

extraer el vapor de la trayectoria tubular a través de una salida de vapor (29) acoplada a una sección de cabeza (21) que tiene un espacio de aire, desembocando el betún en la sección de cabeza (21) después de pasar a través de los mezcladores estáticos (15), y fluyendo desde la sección de cabeza (21) a un puerto de salida (27) en el que está acoplada una bomba de extracción (P2);

detectar un nivel de betún localizado entre la sección de cabeza (21) y el puerto de salida (27);

extraer una parte de betún modificado de la trayectoria tubular a través del puerto de salida (27);

controlar una velocidad de introducción del betún en la trayectoria tubular; y

controlar la extracción del betún modificado de acuerdo con la detección de un nivel de betún; en donde el procedimiento es continuo con la adición de betún en la trayectoria tubular y la extracción de betún modificado de la trayectoria tubular.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/NZ2005/000176.

Solicitante: Matthews, John Brodie.

Nacionalidad solicitante: Nueva Zelanda.

Dirección: 33 Sutton Road Omata, New Plymouth 4310 NUEVA ZELANDA.

Inventor/es: MATTHEWS,JOHN BRODIE.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > INDUSTRIAS DEL PETROLEO, GAS O COQUE; GAS DE SINTESIS... > TRATAMIENTO DEL ALQUITRAN, BREA, ASFALTO, BETUN;... > Tratamiento de la brea, asfalto, betún > C10C3/04 (por soplado u oxidación)

PDF original: ES-2545530_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Procedimiento y aparato para modificar betún

Antecedentes de la invención

La presente invención se refiere a un procedimiento y un aparato para modificar betún.

Se conoce la modificación del betún y, más especialmente, la modificación de las propiedades del betún mediante la oxidación del betún. El denominado "betún soplado" o betún oxidado se obtiene soplando o haciendo pasar aire a través del betún cuando el betún está a una temperatura muy alta, por ejemplo 200-350 ºC, habitualmente de 240 a 280 ºC. El betún modificado resultante es más duro, es decir, tiene una temperatura de reblandecimiento y una viscosidad mayores a temperaturas comparables.

Con el uso de los reactivos apropiados, las propiedades del betún pueden modificarse adicionalmente, de tal manera que la viscosidad del betún es menos susceptible a la temperatura. Estos betunes multigrado también se conocen en la técnica.

El procedimiento de modificación del betún mediante soplado es relativamente lento. También puede ser intrínsecamente peligroso debido a la presencia de hidrocarburos volátiles en cualquier espacio de aire dentro del aparato de modificación de betún. El procedimiento también puede dar como resultado depósitos de carbono significativos. El procedimiento es con frecuencia ineficaz. También puede presentarse el riesgo real de incendio o de explosión y los daños consiguientes para la planta y las lesiones potenciales del personal.

El procedimiento de modificación de betún tradicional puede ser un procedimiento continuo o discontinuo. De acuerdo con una forma simple de aparato para realizar el procedimiento, el betún puede cargarse a una temperatura elevada en un recipiente e introducirse aire en la parte inferior del recipiente con el fin de que pase a través del betún. Por ejemplo, puede proporcionarse un anillo de rociado en la base del recipiente para inyectar el aire en el betún.

De acuerdo con otro método, el aire puede introducirse a través de la parte superior de un recipiente en el que está situado el betún. El aire y el betún se mezclan mediante un elemento o elementos de agitación rotatorios situados dentro del betún. De esta manera, el aire llega a dispersarse a través del betún.

El documento RU2000311 describe un procedimiento de modificación de betún en el que se hace pasar el betún a través de una cámara de trabajo, introduciéndose microburbujas de aire en el betún como resultado de una reducción en la presión que aspira el aire a lo largo de un paso en el betún. El documento US4185025 describe un aparato para su uso en la ozonización de compuestos orgánicos insaturados, que incluye una trayectoria tubular que incorpora mezcladores estáticos, una entrada de aire, una entrada de material, una bomba de circulación y bombas de entrada y de extracción.

Sumario de la invención

Un objetivo de la presente invención es proporcionar un aparato para modificar betún, que proporciona una mayor 45 eficiencia en el rendimiento y de una manera intrínsecamente segura.

Un objetivo adicional de la presente invención es proporcionar un procedimiento para modificar con mayor eficiencia el betún de una manera muy controlable para una amplia gama de especificaciones y de una manera segura.

De acuerdo con un aspecto de la presente invención se proporciona un procedimiento para modificar betún, incluyendo el procedimiento hacer pasar el betún a lo largo de una trayectoria tubular continua proporcionada por un reactor de bucle y usar una bomba de circulación para hacer que el betún circule en la trayectoria tubular, e inyectar aire en el betún en un punto a lo largo de la trayectoria tubular, estando el procedimiento caracterizado por las etapas de introducir betún en la trayectoria tubular continua, inyectar aire en el betún en un punto a lo largo de la 55 trayectoria tubular antes de una pluralidad de mezcladores estáticos espaciados a lo largo de una sección de la trayectoria tubular, hacer que el betún y el aire pasen a través de la pluralidad de mezcladores estáticos, extraer el vapor de la trayectoria tubular a través de una salida de vapor acoplada a una sección de cabeza que tiene un espacio de aire, desembocando el betún en la sección de cabeza después de pasar a través de los mezcladores estáticos, y fluyendo desde la sección de cabeza a un puerto de salida en el que está acoplada una bomba de extracción, detectar un nivel de betún localizado entre la sección de cabeza y el puerto de salida, extraer una parte de betún modificado de la trayectoria tubular a través del puerto de salida, controlar una velocidad de introducción del betún en la trayectoria tubular y controlar la extracción del betún modificado de acuerdo con la detección de un nivel de betún, en el que el procedimiento es continuo con la adición de betún en la trayectoria tubular y la extracción de betún modificado de la trayectoria tubular.

De acuerdo con un segundo aspecto de la invención, se proporciona un aparato para modificar betún, incluyendo el

aparato una trayectoria tubular continua a lo largo de la que puede moverse el betún, un medio para introducir aire en el betún en un punto a lo largo de la trayectoria tubular, y caracterizado por una bomba de entrada de velocidad variable por la que el betún se introduce en la trayectoria tubular continua a una velocidad deseada, una bomba de circulación conectada a la trayectoria tubular para hacer circular el betún, una pluralidad de mezcladores estáticos situados en y separados a lo largo de la trayectoria tubular, una sección de cabeza que contiene un espacio de aire, desembocando el betún en la sección de cabeza después de pasar a través de los mezcladores y fluyendo desde la sección de cabeza a un puerto de salida al que está acoplada una bomba de extracción para extraer una parte del betún del aparato, una salida de vapor acoplada a la sección de cabeza para ventilar aire con bajo contenido de oxígeno y compuestos volátiles, y en el que la trayectoria tubular está formada por un reactor de bucle de múltiples secciones e incluye una sección entre la sección de cabeza y el puerto de salida en la que puede detectarse la cantidad de betún de la misma por un medio sensor, extrayéndose el betún de la trayectoria tubular en respuesta a la salida del medio sensor, estando el aparato configurado para la modificación continua de betún con la adición de betún en la trayectoria tubular y la extracción del betún modificado de la trayectoria tubular.

Preferentemente, el aparato incluye un compresor de aire para suministrar aire al medio de introducción de aire.

Preferentemente, el aparato incluye al menos un puerto para la adición de catalizadores y/o reactivos.

Para aumentar aún más la tasa de producción, el aire puede calentarse antes de inyectarse en la trayectoria tubular.

Para aumentar aún más la tasa de producción, el aparato puede hacerse funcionar a presiones superiores a las presiones atmosféricas.

Para aumentar aún más la tasa de producción, puede añadirse un catalizador. Para modificar el betún de diferentes 25 maneras, por ejemplo producir betún multigrado, pueden añadirse uno o más reactivos.

Breve descripción de los dibujos

En la siguiente descripción más detallada se hará referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

La figura 1 es una ilustración un tanto esquemática de un aparato de acuerdo con la invención y que puede funcionar de acuerdo con el procedimiento de la invención.

Descripción detallada de una realización preferida de la invención

La siguiente descripción se refiere a una forma preferida del aparato para realizar la invención. Esencialmente, el... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un procedimiento para modificar betún, incluyendo el procedimiento hacer pasar el betún a lo largo de una trayectoria tubular continua proporcionada por un reactor de bucle y usar una bomba de circulación (11) para hacer que el betún circule en la trayectoria tubular, e inyectar aire en el betún en un punto (13) a lo largo de la trayectoria tubular, estando el procedimiento caracterizado por las etapas de:

introducir betún en la trayectoria tubular continua; inyectar aire en el betún en un punto (13) a lo largo de la trayectoria tubular antes de una pluralidad de mezcladores estáticos (15) espaciados a lo largo de una sección de la trayectoria tubular; hacer que el betún y el aire pasen a través de la pluralidad de mezcladores estáticos (15) ; extraer el vapor de la trayectoria tubular a través de una salida de vapor (29) acoplada a una sección de cabeza (21) que tiene un espacio de aire, desembocando el betún en la sección de cabeza (21) después de pasar a través de los mezcladores estáticos (15) , y fluyendo desde la sección de cabeza (21) a un puerto de salida (27)

en el que está acoplada una bomba de extracción (P2) ; detectar un nivel de betún localizado entre la sección de cabeza (21) y el puerto de salida (27) ; extraer una parte de betún modificado de la trayectoria tubular a través del puerto de salida (27) ; controlar una velocidad de introducción del betún en la trayectoria tubular; y controlar la extracción del betún modificado de acuerdo con la detección de un nivel de betún; en donde el procedimiento es continuo con la adición de betún en la trayectoria tubular y la extracción de betún modificado de la trayectoria tubular.

2. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el procedimiento se realiza a una presión superior a la presión atmosférica. 25

3. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, que incluye además la adición de un catalizador y/o unos reactivos al betún que circula en la trayectoria tubular.

4. Aparato para modificar betún, incluyendo el aparato:

una trayectoria tubular continua a lo largo de la que puede moverse el betún, un medio para introducir aire en el betún en un punto (13) a lo largo de la trayectoria tubular; y caracterizado por una bomba de entrada de velocidad variable (P1) por la que el betún se introduce en la trayectoria tubular continua a una velocidad deseada;

una bomba de circulación (11) conectada a la trayectoria tubular para hacer circular el betún; una pluralidad de mezcladores estáticos (15) situados en y separados a lo largo de la trayectoria tubular; una sección de cabeza (21) que contiene un espacio de aire, desembocando el betún en la sección de cabeza (21) después de pasar a través de los mezcladores (15) y fluyendo desde la sección de cabeza (21) a un puerto de salida (27) al que está acoplada una bomba de extracción (P2) para extraer una parte del betún del aparato; una salida de vapor (29) acoplada a la sección de cabeza (21) para ventilar aire con bajo contenido de oxígeno y compuestos volátiles; y en donde la trayectoria tubular está formada por un reactor de bucle de múltiples secciones e incluye una sección entre la sección de cabeza (21) y el puerto de salida (27) en la que puede detectarse la cantidad de betún de la misma por un medio sensor (30) , extrayéndose el betún de la trayectoria tubular en respuesta a la salida del medio 45 sensor (30) , estando el aparato configurado para la modificación continua de betún con la adición de betún en la trayectoria tubular y la extracción de betún modificado de la trayectoria tubular.

5. Aparato de acuerdo con la reivindicación 4, que incluye un compresor de aire para suministrar aire al medio de introducción de aire.

6. Aparato de acuerdo con las reivindicaciones 4 o 5, que incluye un medio de calentamiento para calentar el aire antes de introducirlo en la trayectoria tubular.

7. Aparato de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6, que incluye además al menos un puerto (P3, 55 P4) para la adición de catalizadores y/o reactivos.

8. Aparato de acuerdo con la reivindicación 5, en el que el compresor suministra aire al medio de introducción de aire a una presión de aproximadamente 6 a 7 bares.

9. Aparato de acuerdo con la reivindicación 6, en el que el medio para introducir aire introduce el aire en la trayectoria tubular a aproximadamente 1, 0 m3/min a temperatura y presión normales.

10. Aparato de acuerdo con la reivindicación 4, que incluye además una válvula de explosión conectada a la salida

de vapor. 65

11. Aparato de acuerdo con las reivindicaciones 4 o 10, en el que una válvula de control de presión está acoplada a 6

la sección de cabeza para regular la presión dentro del aparato.

12. Aparato de acuerdo con la reivindicación 11, en el que la válvula de control de presión está operativa para regular la presión a aproximadamente 6-7 bares.